基于NetLogo的终端区交通流仿真-论文.pdf

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1、第44卷第1期航空计算技术V01．44No．12014年1月AeronauticalComputingTechniqueJan．2014基于NetLogo的终端区交通流仿真戴文雯，别翌荟，张洪海，杨磊(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：空中交通流仿真可用于分析空中交通流特性及其要素之间的相互关系，以揭示空中交通流随时间和空间的变化规律，阐明空中交通现象及其机理。采用多智能体仿真工具NetLogo建立终端区进场交通流仿真模型，并实例化描述了工具在空中交通实验中的建模和实验过程。结果表明，基于智能体的仿真建模工具可用于空中交通仿真实验，较好地再现真实世界的交通流特性。

2、NetLogo是一个方便实用的空中交通仿真建模研究工具。关键词：智能体；空中交通流；仿真中图分类号：V328文献标识码：A文章编号：1671-654X(2014)01-0030-04SimulationofAirTraficFlowBasedonNetLogoDAIWen—wen，BIEYi—hui，ZhangHong—hai，YangLei(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Inordertorevealtheairtrafficflowchangerulev

3、arieswithtimeandspace。andtoillustrateairtrafficphenomenonanditsmechanism，airtrafficflowsimulationcanbeusedtoanalyzetheeharacteris—ticsandtherelationshipbetweenelementsofairtrafficflow．Thisarticleintroducesamulti—agentsimula-tiontool-NetLogowhichisusedtomodeltheterminalarrivingtrafficflow，an

4、ddescribestheprocessinairtrafficmodelingandexperimentthroughinstance．Theresultsshowthattheagent—basedtoolofsimu—lationandmodelingcanbeusedintheairtrafficexperiment，anditwellrepresentedthetrafficflowchar-acteristicofrealworld．NetLogoisaparticularlyconvenienttoolofairtrafficmodelingandsimulat

5、ion．Keywords：agent；airtrafficflow；simulation引言交通流理论的新阶段⋯。随着科学技术的进步地面交通流理论研究FI趋完善，而空中交通流理论发展却较空中交通流理论是空中交通管理的重要理论基为缓慢。础，旨在通过分析空中航空器群体的涌现行为，发现飞空中交通在三维空间运行，与道路交通相比运行行流量、密度和速度等基本参数之间的相互关系，揭示环境更为复杂，飞行中的上升、下降、相对、交叉、穿越空中交通拥堵、航班延误传播的内在机理和客观规律，等活动都加剧了空中交通的复杂性。通过航空器雷达对于优化空域结构、调配飞行流量、提升管制品质等具数据信息对实际交通

6、流进行特性分析，获取海量空中有重要的科学意义和实际价值。空中交通流仿真是研交通数据难度大、成本高，且数据的完备性与精度难以究空中交通流理论的有效方法。保证，交通流拥堵状态特征难以捕捉。多智能体仿真交通流理论研究始于1935年，Greenshields利用通过建立大量独立智能体(agent)的信息交互和动作有限的实际检测数据建立了道路交通流的速度一密度执行模式，很好地再现现实空中交通复杂运行环境特线性模型。20世纪50年代，PipesLA提出交通流跟征。鉴此，本文以终端区进场交通流为研究对象，基于驰模型，LighthillMJ、WhithamJB和RichardsPI各自多智能

7、体仿真工具NetLogo建立交通流微观行为链仿提出交通流流体力学模型(简称LWR模型)。1992真模型，研究空中交通流变化规律，为空中交通流理论年，NagelK和SchrekenbergM建立了用于模拟单车道的发展提供一定的技术基础。上车流的元胞自动机模型。近年来，以Kerner、Klenov和Rehboru等人为代表提出的三相交通流理论开辟了收稿日期：2013—12—07修订日期：2014-01—11基金项目：国家自然科学基金项目资助(61104159)；中国博士后科学基金项目资助(201004713